EP0943909A1 - Système de génération de commandes d'actionneurs - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a system for generating signals for controlling actuators of a group powertrain, for a motor vehicle, these signals preferably being of the all or nothing type, or of analog type.
- actuators or components associated with the engine requires ordering these different actuators by all type signals or nothing, by controlling the phasing of this command by compared to defined engine operating cycles between two high dead centers.
- actuators are by example fuel injectors, calculator ignition valve, gas recirculation valve the sequencing solenoid valve of the automatic gearbox.
- NIPPON DENSO Another known solution, developed by NIPPON DENSO, consists of an electronic computer, dedicated to a single application like the control calculator engine of the vehicle, which is then modified to be emulable and to which are associated a controller and a console. Its main drawback is that it cannot be easily modified for another application, i.e. ordering another powertrain actuator.
- the invention proposes a real time signal generation system all or nothing type, for control, command, powertrain development and testing of a motor vehicle and its actuators, configurable for each actuator in number of commands, in phase, position and duration of the commands.
- the main advantage of the system according to the invention is that it is easily expandable in number of ways of actuator control by simply adding a block of ordered.
- the system 1 for generating control signals receives on the one hand from the power train 2, the information necessary for its synchronization and, from on the other hand, a parameterization and control-command unit 3, control patterns intended to control the actuators 4 in phase with the engine operating cycles.
- These actuators are for example the ignition computer, the injectors for petrol or diesel engines, the additional air valve of the throttle body, controlled by all-or-nothing signals, or electronic calculation units controlled by analog signals, or any other device whose operation is linked to the rotation of the motor.
- These means 3 for configuration and control can be either a microprocessor associated with a memory, a central processing unit for signal associated with a memory and circuits bus or line interface, used to control the operating the system and sending orders for adjustment of control signals.
- the control signal generation system comprises means 5 for synchronization different control signals that it will deliver to several powertrain actuators.
- These synchronization means receive information from synchronization from the powertrain via an interface device 6, the making it more robust electrically.
- These informations synchronization come for example from the signal tooth of ignition ring or camshaft which allows to phase the different explosions of the engine in the operating cycle.
- the synchronization means 5 measure this synchronization information using a reference clock generated by a time base 7 from a stabilized oscillator, and identify the operating phases of the powertrain. Then, they generate the phase clocks h and the reference signals s R for the management of the system, with several devices 8 generating control signals associated with an actuator 4.
- the reference signals s R make it possible to know the temporal origins of the phases and the h phase clocks make it possible to check the consistency between the position of the fronts of the controls and the duration of these.
- the measured information is sent to the control and configuration means 3 which stores it to carry out the calculation tasks of the control algorithms.
- the generation system comprises several devices 8 generating control signals, which receive the reference clock of the time base 7, the reference signals s R and the phase clocks h delivered by the means synchronization 5, the configuration of the patterns of the control signals via the interface device 10 with the control-command means 3.
- These generator devices are each intended to generate a control signal S c to the associated actuator, by means of a bidirectional interface device 9, also making it possible to send back to the setting means 3 via the generator device 8, a signal S e giving an account of the state of the actuator and / or of its control circuit, as well as on the possible overlap between the commands in the patterns of the all or nothing signals, therefore on the consistency of the patterns in general.
- the synchronization means 5, the time base 7, the devices 8 generating control signals, the interface devices 9 and 10 provided between the devices 8 command generators and on the one hand the actuators 4 and, on the other hand the means 3 of configuration, can be carried out by circuits programmable logic or integrated circuits application specific, otherwise known as A.S.I.C. (Application Specific Integrated Circuit).
- the system according to the invention also provides a control function by measuring information from powertrain synchronization on one cycle engine, or for example the duration of one revolution of the engine and / or each flywheel tooth, as well as the origin of the phases compared to the moment of start-up. It also allows the measurement of the regime of the engine.
- the invention has as important advantages the possibility to operate an unlimited number of actuator control channels, since we can simply add new generator devices of signals, whose configuration is ensured in such a way independent. It also adapts to any type of powertrain and control environments. It allows the generation of sequences made up of a variable number of orders per cycle of powertrain operation and for each actuator. The whole works in real time fast, with great precision in the measurements and the phasing of the signals generated thanks to the minimum jitter. Finally, it provides information on the state of the powertrain in which it is integrated.
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Abstract
L'invention concerne un système de génération de
commande d'actionneurs d'un groupe motopropulseur pour
véhicule, en phase avec les cycles du moteur, en
particulier de type tout ou rien, comprenant:
- des moyens (5) de synchronisation des commandes des actionneurs (4) par mesure des informations de synchronisation sur un cycle de fonctionnement délivrées par le groupe motopropulseur (2) et identification des phases de fonctionnement ;
- plusieurs générateurs (8) paramétrés de commandes, destinés chacun à un actionneur (4)
- une base de temps (7) générant une horloge de référence, pour les moyens de synchronisation et les générateurs de commandes
- un dispositif d'interface (10) entre des moyens de paramétrage et de contrôle-commande et, d'une part les moyens de synchronisation et, d'autre part au moins un générateur de commandes ;
- un dispositif (9) d'interface entre chaque générateur de commandes et l'actionneur qu'il commande.
Description
L'invention concerne un système de génération de
signaux pour la commande d'actionneurs d'un groupe
motopropulseur, pour véhicule automobile, ces signaux
étant préférentiellement de type tout ou rien, ou de
type analogiques.
Le problème technique posé par la mise au point des
stratégies de contrôle et de commande d'un groupe
motopropulseur, donc des actionneurs ou organes
associés au moteur, nécessite de commander ces
différents actionneurs par des signaux de type tout ou
rien, en contrôlant le phasage de cette commande par
rapport aux cycles de fonctionnement du moteur définis
entre deux points morts hauts. Ces actionneurs sont par
exemple les injecteurs d'essence, le calculateur
d'allumage, la vanne de recirculation des gaz
d'échappement, l'électrovanne de séquencement de la
boíte de vitesses automatique.
Actuellement, une solution est apportée par le système
P.I.M. de PEUGEOT S.A., réalisé à partir de plusieurs
micro-contrôleurs, associés chacun à un actionneur, et
nécessitant la gestion de logiciels qui rendent toute
modification délicate.
Une autre solution connue, développée par NIPPON DENSO,
est constituée par un calculateur électronique, dédié à
une seule application comme le calculateur de contrôle
moteur du véhicule, qui est alors modifié pour être
émulable et auquel sont associés un contrôleur et une
console. Son principal inconvénient tient au fait qu'il
n'est pas aisément modifiable en vue d'une autre
application, c'est-à-dire de la commande d'un autre
actionneur du groupe motopropulseur.
Pour résoudre ces problèmes, notamment le nombre
insuffisant de commandes d'actionneurs par cycle de
fonctionnement du groupe motopropulseur et
l'adaptabilité à l'environnement, l'invention propose
un système de génération en temps réel de signaux de
type tout ou rien, pour le contrôle, la commande, la
mise au point et le test du groupe motopropulseur d'un
véhicule automobile et de ses actionneurs, paramétrable
pour chaque actionneur en nombre de commandes, en
phase, en position et en durée des commandes.
Pour cela, l'objet de l'invention est un système de
génération de signaux de commande d'actionneurs d'un
groupe motopropulseur pour véhicule automobile, en
phase avec les cycles de fonctionnement du moteur,
caractérisé en ce qu'il comprend :
- des moyens de synchronisation des signaux de commande des différents actionneurs par mesure des informations de synchronisation sur un cycle de fonctionnement délivrées par le groupe motopropulseur et identification des phases de fonctionnement ;
- plusieurs dispositifs générateurs paramétrés de signaux de commande, destinés chacun à un actionneur;
- une base de temps générant une horloge de référence, pour les moyens de synchronisation et les dispositifs générateurs de commandes des actionneurs ;
- un dispositif d'interface de contrôle entre des moyens de paramétrage et de contrôle-commande et, d'une part les moyens de synchronisation et, d'autre part au moins un dispositif générateur de commandes ;
- un dispositif d'interface entre chaque générateur de commandes et l'actionneur qu'il commande.
Le principal avantage du système selon l'invention est
qu'il est aisément extensible en nombre de voies de
commande d'actionneur par simple ajout d'un bloc de
commande.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
apparaítront à la lecture de la description suivante,
illustrée par les figures suivantes qui sont :
- la figure 1 : un schéma de l'architecture d'un groupe motopropulseur associé à un système de génération de commandes d'actionneurs selon l'invention ;
- la figure 2 : un schéma électronique d'un système de génération de commandes d'actionneurs selon l'invention.
Les éléments portant les mêmes références sur les
différentes figures remplissent les mêmes fonctions en
vue des mêmes résultats.
Comme cela apparaít sur l'architecture de la figure 1,
le système 1 de génération de signaux de commande, de
type tout ou rien par exemple, reçoit d'une part du
groupe motopropulseur 2, les informations nécessaires à
sa synchronisation et, d'autre part d'une unité 3 de
paramétrage et de contrôle-commande, des motifs de
commande destinés à piloter les actionneurs 4 en phase
avec les cycles de fonctionnement du moteur.
Ces actionneurs sont par exemple le calculateur d'allumage, les injecteurs pour les moteurs à essence ou Diesel, la vanne d'air additionnel du boítier papillon, commandés par des signaux de type tout ou rien, ou des unités de calcul électronique commandées par des signaux analogiques, ou tout autre organe dont le fonctionnement est lié à la rotation du moteur.
Ces actionneurs sont par exemple le calculateur d'allumage, les injecteurs pour les moteurs à essence ou Diesel, la vanne d'air additionnel du boítier papillon, commandés par des signaux de type tout ou rien, ou des unités de calcul électronique commandées par des signaux analogiques, ou tout autre organe dont le fonctionnement est lié à la rotation du moteur.
Ces moyens 3 de paramétrage et de contrôle-commande
peuvent être soit un microprocesseur associé à une
mémoire, soit une unité centrale de traitement de
signal associée à une mémoire et à des circuits
d'interface de bus ou de lignes, servant au contrôle du
fonctionnement du système et à l'envoi des ordres pour
le réglage des signaux de commande.
Comme cela apparaít sur le schéma de la figure 2, le
système de génération de signaux de commande selon
l'invention comprend des moyens 5 de synchronisation
des différents signaux de commande qu'il va délivrer à
plusieurs actionneurs du groupe motopropulseur. Ces
moyens de synchronisation reçoivent des informations de
synchronisation en provenance du groupe motopropulseur
par l'intermédiaire d'un dispositif d'interface 6, les
rendant plus robustes électriquement. Ces informations
de synchronisation proviennent par exemple du signal
dent de la couronne d'allumage ou de l'arbre à cames
qui permet de phaser les différentes explosions du
moteur dans le cycle de fonctionnement.
Les moyens 5 de synchronisation mesurent ces
informations de synchronisation en utilisant une
horloge de référence générée par une base de temps 7 à
partir d'un oscillateur stabilisé, et identifient les
phases de fonctionnement du groupe motopropulseur.
Puis, ils génèrent les horloges de phase h et les
signaux de référence sR pour la gestion du système, à
plusieurs dispositifs 8 générateurs de signaux de
commande associé à un actionneur 4. Les signaux de
référence sR permettent de connaítre les origines
temporelles des phases et les horloges de phase h
permettent de vérifier la cohérence entre la position
des fronts des commandes et la durée de celles-ci. De
plus, les informations mesurées sont envoyées aux
moyens 3 de contrôle et de paramétrage qui les mémorise
pour réaliser les tâches de calcul des algorithmes de
contrôle.
Ainsi, le système de génération selon l'invention
comprend plusieurs dispositifs 8 générateurs de signaux
de commande, qui reçoivent l'horloge de référence de la
base de temps 7, les signaux de référence sR et les
horloges de phase h délivrés par les moyens de
synchronisation 5, le paramétrage des motifs des
signaux de commande par l'intermédiaire du dispositif
d'interface 10 avec les moyens 3 de contrôle-commande.
Ces dispositifs générateurs sont destinés chacun à
générer un signal de commande Sc à l'actionneur
associé, par l'intermédiaire d'un dispositif
d'interface 9 bidirectionnel, permettant également de
renvoyer vers les moyens 3 de paramétrage via le
dispositif générateur 8, un signal Se rendant compte de
l'état de l'actionneur et/ou de son circuit de
pilotage, ainsi que sur le recouvrement éventuel entre
les commandes dans les motifs des signaux tout ou rien,
donc sur la cohérence des motifs en général.
Les moyens de synchronisation 5, la base de temps 7,
les dispositifs 8 générateurs de signaux de commande,
les dispositifs d'interface 9 et 10 prévus entre les
dispositifs 8 générateurs de commande et, d'une part
les actionneurs 4 et, d'autre part les moyens 3 de
paramétrage, peuvent être réalisés par des circuits
logiques programmables ou par des circuits intégrés
spécifiques à une application, autrement appelés
A.S.I.C. (Application Specific Integrated Circuit).
Concernant la synchronisation et le phasage des signaux
de commande des actionneurs avec les cycles de
fonctionnement du groupe motopropulseur, elle est
assurée par le système selon l'invention avec une gigue
temporelle minimale. Le paramétrage des signaux de
commande est réalisé aisément par l'utilisateur, grâce
aux moyens 3, tant en position qu'en durée et/ou niveau
et/ou message. Ainsi chaque motif constituant la
commande est positionné en phase par rapport au
fonctionnement du moteur ou bien en temps. De même, la
validation individuelle des commandes est réalisée pour
chaque motif.
Le système selon l'invention assure également une
fonction de contrôle par la mesure des informations de
synchronisation du groupe motopropulseur sur un cycle
moteur, soit par exemple de la durée d'un tour du
moteur et/ou de chaque dent du volant, ainsi que de
l'origine des phases par rapport à l'instant de
démarrage. Il permet aussi la mesure du régime du
moteur.
Il permet d'autre part d'envoyer aux moyens 3 de
paramétrage et de contrôle-commande un compte-rendu de
l'état des organes et/ou de leurs circuits de pilotage,
en particulier pour le déclenchement de certaines
stratégies de commande.
L'invention présente comme avantages importants la
possibilité de faire fonctionner un nombre illimité de
voies de commande d'actuateurs, puisque l'on peut
ajouter simplement de nouveaux dispositifs générateurs
de signaux, dont le paramétrage est assuré de façon
indépendante. Elle s'adapte de plus à tout type de
groupe motopropulseur et d'environnements de contrôle.
Elle permet la génération de séquences constituées d'un
nombre variable de commandes par cycle de
fonctionnement du groupe motopropulseur et pour chaque
actionneur. L'ensemble fonctionne en temps réel rapide,
avec une grande précision dans les mesures et le
phasage des signaux générés grâce à la gigue minimale.
Enfin, elle fournit une information sur l'état du
groupe motopropulseur dans lequel elle est intégrée.
Claims (8)
- Système de génération de signaux de commande pour actionneurs d'un groupe motopropulseur, dans un véhicule automobile, en phase avec les cycles de fonctionnement du moteur, caractérisé en ce qu'il comprend :des moyens (5) de synchronisation des signaux de commande des différents actionneurs (4) par mesure des informations de synchronisation sur un cycle de fonctionnement délivrées par le groupe motopropulseur (2) et identification des phases de fonctionnement ;plusieurs dispositifs générateurs (8) paramétrés de signaux de commande, destinés chacun à un actionneur (4) ;une base de temps (7) générant une horloge de référence, pour les moyens de synchronisation et les dispositifs générateurs de commandes des actionneurs ;un dispositif d'interface de contrôle (10) entre des moyens (3) de paramétrage et de contrôle-commande et, d'une part les moyens (5) de synchronisation et, d'autre part au moins un dispositif générateur de commandes (8) ;un dispositif (9) d'interface entre chaque dispositif générateur (8) de commandes et l'actionneur (4) qu'il commande.
- Système de génération selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (5) de synchronisation reçoivent d'une part des informations de synchronisation en provenance du groupe motopropulseur (2) par l'intermédiaire d'un dispositif d'interface (6), et d'autre part l'horloge de référence de la base de temps (7), pour délivrer les horloges de phase (h) et les signaux de référence (sR) pour la gestion du système à chaque dispositif (8) générateur de signaux de commande.
- Système de génération selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque dispositif (8) générateur de signaux de commande reçoit :pour délivrer d'une part un signal de commande (Sc) à l'actionneur (4) et d'autre part un signal (Se) représentatif de l'état de l'actionneur et/ou de son circuit de pilotage, ainsi que de la cohérence des motifs du signal de commande, vers les moyens (3) de paramétrage via le dispositif générateur (8).l'horloge de référence provenant de la base de temps (7) ;le paramétrage des motifs des signaux de commande pour l'actionneur (4) piloté, provenant du dispositif (10) d'interface de contrôle ;l'état de l'actionneur (4) et/ou de son circuit de pilotage associé, provenant du dispositif (9) d'interface entre le dispositif générateur (8) et l'actionneur (4),
- Système de génération selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens (5) de synchronisation et les dispositifs (8) générateurs de signaux de commande sont constitués de circuits logiques programmables ou de circuits intégrés spécifiques à une application de type A.S.I.C.
- Système de génération selon la revendication 1, caractérisé en ce que la base de temps (7) génère une horloge de référence à partir d'un oscillateur stabilisé et est constituée de circuits logiques programmables ou de circuits intégrés spécifiques à une application de type A.S.I.C.
- Système de génération selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (9) d'interface entre un dispositif (8) générateur de signaux de commande et l'actionneur associé (4) qu'il commande est constitué de circuits d'interface de lignes et/ou de circuits d'interface de puissance.
- Système de génération selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (3) de paramétrage et de contrôle-commande sont réalisés par un microprocesseur associé à une mémoire et en ce que l'interface (10) de contrôle est constitué de circuits logiques programmables ou de circuits intégrés spécifiques à une application de type A.S.I.C..
- Système de génération selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (3) de paramétrage et de contrôle-commande sont réalisés par une unité centrale associée à une mémoire et à des circuits d'interface de bus ou de lignes, et en ce que l'interface (10) de contrôle est constitué de circuits logiques programmables ou de circuits intégrés spécifiques à une application de type A.S.I.C..
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9803259 | 1998-03-17 | ||
| FR9803259A FR2776413B1 (fr) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | Systeme de generation de commandes d'actionneurs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0943909A1 true EP0943909A1 (fr) | 1999-09-22 |
Family
ID=9524141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP99400615A Withdrawn EP0943909A1 (fr) | 1998-03-17 | 1999-03-12 | Système de génération de commandes d'actionneurs |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0943909A1 (fr) |
| FR (1) | FR2776413B1 (fr) |
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| FR2776413A1 (fr) | 1999-09-24 |
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